一种低碳高韧性X60/X65管线钢的生产方法技术

本发明专利技术公开了一种低碳高韧性Ｘ６０／Ｘ６５管线钢的生产方法，将高炉铁水倒入转炉内并兑入废钢进行常规冶炼，控制冶炼初期渣量，全程底吹氩。当钢水终点温度及成分合格后出钢，控制出钢时间和总下渣量，向钢包中加入石灰、预溶渣和调渣剂。钢水进吹氩站进行吹氩处理，当钢水温度及酸溶铝达标后出吹氩站并送精炼站对钢水进行脱硫及微合金化处理，控制好精炼渣成分及碱度，在钢水温度和成分达要求后把钢水浇入中间包，控制中间包中钢水过热度，把钢水入连铸机变成铸坯，铸坯入均热炉温度≥１０００℃，铸坯在１１５０～１１６０℃加热，出炉温度为１１２０～１１５０℃，除鳞后的铸坯在终轧温度为８６０－８８０℃的条件下由精轧机组轧成板坯，经层流冷却在温度为６００－６２０℃卷取成为管线钢用板卷。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种管线钢热轧板巻的生产方法，尤其涉及一种应用氧 气顶底复合吹炼转炉(BOF)—薄板坯连铸连轧(CSP)工艺生产高韧性 X60/X65管线钢用热轧板巻的方法。
技术介绍
近几年来，随着我国石油及天然气新的发现和开采及城市逐步采用 管道煤气(或天然气)替代瓶装天然气的状况，用于输送天然气的管线 钢需求量急剧增加，所以研究开发耐腐蚀管线钢及提高管线钢使用寿命 具有重大意义，尤其是利用氧气转炉—CSP工艺线生产满足市场需要的管线钢更具意义。鞍山钢铁公司有《高韧管线钢X60-X65热礼板巻开发》，其成^S殳 计采用C - Mn - Nb - V系少珠光体微合金化钢，碳含量小于0. 10 % (wt )、 (Nb+V+Ti)《0.15% (wt);工艺设计采用纯净钢冶炼连铸技术和热机 械轧制技术(TMCP)。材质具有良好的低温韧性，-20。C的夏比冲击功 可达200J以上。宝山钢铁公司的《石油天然气输送用X42 -X65高韧性热轧板巻和 焊管的生产技术》，所报导的管线钢是微合金控制钢中最具代表的一个 系列钢种。宝钢生产的X60和X65已与进口板巻一起制成陕一京等管线 用焊管，其质量和性能可与进口实物相当。包头钢铁公司的《CSP流程低合金钢、微合金钢生产技术开发与 应用》，项目对薄板坯连铸连轧工艺(即CSP工艺)的物理冶金特点、 生产混晶、带状原因的理论与技术问题进行大量深入的试验研究与技术 开发工作，成功地解决了 CSP流程生产Nb微合金化钢的混晶问题，掌 握了薄板坯连轧流程孩i合金化和TMCP工艺的核心技术，开发了完整、_配套的CSP流程Nb微合金钢控轧生产技术。武汉钢铁公司的《高韧性输送管线用钢的研制》，应用V、 Nb、 Ti 等微合金化、炉外精炼、控轧控冷技术等成功研制出X52H、 X60及X65H 管线钢，确定了合理的化学成分、冶炼和控制工艺。公开号为CN101082106 (珠钢公司)的《一种低成本生产x 65管 线钢的方法》，该方法采用EAF+LF炼钢技术、薄板坯高效连铸、热连轧 机组再结晶区+未再结晶区的控制轧制以及控制冷却技术等生产厚度为 6.0 ~ 10. 0腿、符合API Spec 5L规范的X65管线钢热轧板巻。公开号为1351189 (中科院金属研究所)的《一种超低碳高韧性 抗硫化氢用输气管线钢》，它的主要化学成分(wt % ) : C=0. 02 ~ 0. 04、 Si=0.15 ~ 0. 35、 Mn=1.4 ~ 1. 6、 P< 0. 003、 S=0. 0007，其余为Fe。相应的 TMCP为1200°C (加热)—1150。C(开轧)—1000 950。C(轧制)—900 ~ 830°C (终轧)—500 ~4'00°C (终冷)，15~30°C/S (水冷)。显微组织 为针状铁素体AF加少量的准多边形铁素体加M/A组元。公开号为1811002 (宝山钢铁公司)的《酸性环境用X65管线钢及 其制造方法》，其成分为(wt% )C=0. 02 ~ 0. 05、 Si-O. 10 ~ 0. 50、Mn=l. 20 ~ 1. 50、 P=0. 004 ~ 0. 012、 S < 0. 002、 Nb=0. 05 ~ 0. 07、 Ti=0. 005 ~ 0. 025、 Mo=0. 05 ~ 0, 195、 Cu《0. 35、 Ni《0. 35、 N《0. 008、 Ca-O. 0015 ~ 0. 0045、 Ca/s>2.0。其制造方法为(a)转炉或电炉冶炼，(b)炉外精炼(包括LF 脱碌、RH真空脱气、Ca处理)，(c)连铸，(d)控制轧制(热轧、粗轧 终止温度为840 ~ 1020°C,精轧终止温度为780 ~840。C)， (e)絲U板 巻的巻取温度为500 ~ 580°C)。在具有抗HIC性能的同时还具有更好的 抗动态撕裂性能和更高的沖击韧性。文献《EAF—CSP流程铌微合金化管线钢的连铸工艺》(庄汉洲/广钢 公司)，采用铌(Nb)微合金化技术成功地开发了管线钢X52和X56,结 合CSP薄板坯连铸工艺特点，探索出了一套适合含铌钢薄板坯连铸的浇 注温度制度、结晶器保护渣、连铸拉速和结晶器热流密度匹配及二次冷却曲线等工艺控制参数。文献《EAF—CSP流程Nb微合金管线钢的开发研究》(庄汉洲/珠钢 公司)，利用Nb-Ti复合微合金化技术，用60ram厚度铸坯在EAF-CSP流 程成功地开发了 9. 50mm厚度的X60管线钢。开发的含铌X60管线钢组 织均匀细小、晶粒度11.5~12. 0级，具有优良的强韧性能和良好的焊接性能。文献《鞍钢X60/X65管线钢热轧板巻的研制与应用》(鞍钢公司)， 研制开发的高强度高韧性管线钢X60热轧板巻釆用C-Mn-Nb-V系少珠光 体钢设计，碳含量小于O. 10%,其工艺设计采用纯净钢冶炼连铸工艺和 热机械轧制工艺(TMCP)，具有高强度、高韧性和良好的焊接性能。文献《鞍钢含铌管线钢和低碳贝氏体钢的开发》，亦用纯净钢冶炼 连铸工艺和热机械轧制工艺(TMCP)开发出含铌微合金化高级管线钢和 超低碳贝氏体钢，其产品具有高强度和高韧性和良好的焊接性能等。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有抗疲劳性能、耐腐蚀性能和良好焊 接性能及加工性能的低碳高韧性管线钢的生产方法。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是本专利技术所述的一种低 碳高韧性管线钢的生产方法，工艺流程为氧气顶底复合吹炼转炉(BOF)冶炼—吹氩站吹炼—LF炉精炼去硫 —板坯连铸—辊底式均热炉加热—精连轧机组轧制—层流冷却—巻取、 表面质量检查-包装入库。将高炉铁水(或混铁炉中铁水)倒入100吨氧气顶底复合吹炼转炉 (BOF )炉内，并兌入一定比例的废钢( 一般控制在3 ~ 5%wt),倒入转 炉的铁水要求P《0. 10% (wt)、 S《0. 04% (wt)。向转炉炉内加入石灰、 萤石或白云石进行常规冶炼，同时全程底吹氩(Ar),保证底吹搅拌良 好。在转炉炼钢初期进行氧化脱硫过程的同时进行脱磷，在磷分配比达量控制在70~ 100kg/t钢。在炼钢初期向转炉内添 加白云石以产生大量的C02气体形成一个正压层阻止钢液从大气中吸 氮，保证钢水中低的氮含量。出钢前测量钢水温度，取样分析钢中化学成分。当钢水终点温度 T-1670 1690。C及钢水终点成分(wty。) <0.04、 《0.010、 《0.030,并确保钢中残余元素成分(wt%): 《0.03、 [SnKO. 02、 (Cu+5As+8Sn)《0. 3时出钢，出钢量控制在100 ± 5吨/炉。 在转炉出钢前30秒左右向钢包中吹氩气。 出钢过程中保证出钢口状况完好，出钢时间为3~5min,控制出 钢口巻吸下渣，转炉出钢下渣量控制在3. 0~5. Okg/t钢。在出钢过程向钢包钢水中加入石灰5. 0 ~ 6. Okg/t钢、预熔渣2. 0 ~ 3. Okg/t钢、调渣剂1. 5 ~ 2. 5kg/t钢。出钢过程向钢包钢水中加入石灰粉、 萤石和铝粉等原料进行出钢渣洗脱硫，出钢过程脱硫率可达34%左右。 将装满钢水的钢包送吹氩站对钢水进行吹氩处理。钢包全程吹氩 (Ar),吹氩压力为0. 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低碳高韧性Ｘ６０／Ｘ６５管线钢的生产方法，其特征在于：将高炉铁水倒入氧气顶底复合吹炼转炉内，并按重量比向转炉内兑入３～５％的废钢，加入造渣剂及熔剂进行常规冶炼，转炉冶炼初期的渣量控制在７０～１００ｋｇ／ｔ↓［钢］范围之内，全程底吹氩，其吹氩强度控制在０．０４～０．０６Ｎｍ↑［３］／（ｍｉｎ.ｔ↓［钢］）；　出钢前测量钢水终点温度并取样分析钢水化学成分（ｗｔ％）：当钢水终点温度Ｔ＝１６７０～１６９０℃、［Ｃ］≤０．０４０、［Ｐ］≤０．０１０、［Ｓ］≤０．０３０、［Ｃｕ ］≤０．０８、［Ａｓ］≤０．０３、［Ｓｎ］≤０．０２及（Ｃｕ＋５Ａｓ＋８Ｓｎ）≤０．３时出钢；　在转炉出钢前３０秒向钢包中吹氩气，将转炉钢水倒入钢包中，控制转炉出钢口卷吸下渣，转炉出钢下渣量控制在３．０～５．０ｋｇ／ｔ↓［钢］，出钢时 间为３．０～５．０ｍｉｎ；在转炉出钢过程中向钢包钢水中加入５．０～６．０ｋｇ／ｔ钢石灰、２．０～３．０ｋｇ／ｔ↓［钢］预溶渣及１．５～２．５ｋｇ／ｔ钢调渣剂；　将盛满钢水的钢包送吹氩站对钢水进行吹氩处理：钢包全程吹氩气，吹氩气压力为０ ．３～０．４ＭＰａ，钢水进吹氩站吹氩３ｍｉｎ后测温并取样分析，当钢水温度大于或等于１５７０℃及钢水中的［Ａｌｓ］＝０．０２～０．０４％时钢水出吹氩站；　把经吹氩处理后的钢水送ＬＦ炉精炼站进行钢水脱硫与微合金化处理，转炉钢水进ＬＦ炉精炼 站后先用５００～６００ＮＬ／ｍｉｎ的氩气流量搅拌１．０～２．０ｍｉｎ，送电升温时吹氩气流量为２００～３００ＮＬ／ｍｉｎ，钢水脱硫时吹氩气流量加大到４００～５００ＮＬ／ｍｉｎ；软吹氩时渣面裸露直径小于１００ｍｍ，软吹氩时间大于６ｍｉｎ，吹氩气压力为０．３～０．４ＭＰａ；在ＬＦ炉精炼站向钢水中加入石灰、预熔渣及调渣剂，使ＬＦ炉精炼中的精炼渣的成分为：ＣａＯ＝５０～５５％、Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］＝３０～３５％、（ＳｉＯ↓［２］＋ＭｇＯ）＜１０．０％、（ＦｅＯ＋ＭｎＯ）＜１．０％，精炼渣的四元碱度Ｒ＝２．０，脱硫结束时精炼渣的四元碱度Ｒ＞４．０，在ＬＦ炉精炼站钢水脱硫时的钢水温度控制在１５９０～１６１０℃范围；脱硫后的钢水送连铸机，上连铸机的第一炉钢水的出站温度为１５７５～１５８５℃，在连铸过程中各炉次的钢水温度控制在１５６５～１５７５℃；钢水在ＬＦ炉精练时向钢水中加入铌铁合金、钛铁合金、钒铁合金，对钢水进行微合金化处理，经ＬＦ炉精炼后供连铸机...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：焦国华，温德智，刘国民，周明伟，陈建新，肖爱达，成小军，朱正谊，周鉴，朱正学，曾交民，
申请(专利权)人：湖南华菱涟源钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]